Szkockie i irlandzkie skały potwierdzone jako rzadki zapis „Ziemskiej kuli śnieżnej”

Formacja skalna obejmująca Irlandię i Szkocję może być najpełniejszym na świecie zapisem „Ziemskiej kuli śnieżnej” – kluczowego momentu w historii planety, kiedy kula ziemska była pokryta lodem – wynika z nowego badania prowadzonego przez naukowców z UCL (University College London).

badanie, opublikowany w Journal of Geological Society of Londonodkryli, że formacja Port Askaig, złożona z warstw skał o grubości do 1,1 km, powstała prawdopodobnie między 662 a 720 milionami lat temu podczas zlodowacenia sturtowskiego – pierwszego z dwóch globalnych zamarznięć, które, jak się uważa, zapoczątkowały rozwój złożonych, życie wielokomórkowe.

Jeden z odsłoniętych wychodni tej formacji, znaleziony na szkockich wyspach Garvellachs, jest wyjątkowy, ponieważ ukazuje przejście w „Ziemię kuli śnieżnej” z wcześniej ciepłego, tropikalnego środowiska.

W innych skałach, które powstały w podobnym czasie, na przykład w Ameryce Północnej i Namibii, brakuje tego przejścia.

Starszy autor, profesor Graham Shields z UCL Earth Sciences, powiedział: „Skały te są zapisem czasu, kiedy Ziemia była pokryta lodem. Całe złożone, wielokomórkowe życie, takie jak zwierzęta, powstało z tego głębokiego zamarznięcia, czego pierwszym dowodem jest skamielina zapis pojawiający się wkrótce po rozmrożeniu planety.”

Pierwszy autor Elias Rugen, Ph.D. kandydat na UCL Earth Sciences, powiedział: „Nasze badanie dostarcza pierwszych ostatecznych danych dotyczących wieku tych szkockich i irlandzkich skał, potwierdzając ich globalne znaczenie.

„Warstwy skał odsłonięte na Garvellachs są unikalne w skali światowej. Pod skałami powstałymi podczas niewyobrażalnego zimna zlodowacenia Sturtiana znajduje się 70 metrów starszych skał węglanowych powstałych w wodach tropikalnych. Warstwy te dokumentują tropikalne środowisko morskie z kwitnącym życiem cyjanobakterii, które stopniowo stawało się chłodniejsze, co oznaczało koniec mniej więcej miliarda lat umiarkowanego klimatu na Ziemi.

„Większości obszarów świata brakuje tego niezwykłego przejścia, ponieważ starożytne lodowce zeskrobały i zniszczyły skały pod spodem, ale w Szkocji jakimś cudem można zobaczyć to przejście”.

Zlodowacenie Sturtian trwało około 60 milionów lat i było jednym z dwóch dużych zamarznięć, które miały miejsce w okresie kriogenicznym (pomiędzy 635 a 720 milionami lat temu). Przez miliardy lat poprzedzających ten okres życie składało się wyłącznie z organizmów jednokomórkowych i glonów.

Po tym okresie szybko pod względem geologicznym pojawiło się złożone życie, a większość współczesnych zwierząt jest w zasadniczy sposób podobna do form życia, które wyewoluowały ponad 500 milionów lat temu.

Jedna z teorii głosi, że wrogi charakter ekstremalnego zimna mógł być przyczyną pojawienia się altruizmu, w ramach którego organizmy jednokomórkowe nauczyły się współpracować ze sobą, tworząc życie wielokomórkowe.

Uważa się, że postęp i cofanie się lodu na planecie następowało stosunkowo szybko, na przestrzeni tysięcy lat, ze względu na efekt albedo — to znaczy, że im więcej jest lodu, tym więcej światła słonecznego odbija się z powrotem w przestrzeń i odwrotnie. .

Profesor Shields wyjaśnił: „Cofanie się lodu byłoby katastrofalne w skutkach. Życie było przyzwyczajone do głębokiego zamarznięcia przez dziesiątki milionów lat. Gdy tylko świat się ocieplił, całe życie musiałoby wziąć udział w wyścigu zbrojeń, aby przystosować się. Wszystko, co przetrwało, było przodkiem wszystkich zwierząt”.

Na potrzeby nowych badań zespół badawczy zebrał próbki piaskowca z formacji Port Askaig o grubości 1,1 km, a także ze starszej formacji Garbh Eileach o grubości 70 m znajdującej się pod spodem.

Przeanalizowali drobne, niezwykle trwałe minerały w skale zwane cyrkoniami. Można je dokładnie datować, ponieważ zawierają pierwiastek radioaktywny uran, który w stałym tempie przekształca się (rozpada) w ołów. Cyrkonie wraz z innymi dowodami geochemicznymi sugerują, że skały powstały pomiędzy 662 a 720 milionami lat temu.

Naukowcy twierdzą, że nowe ograniczenia wiekowe skał mogą dostarczyć dowodów potrzebnych do uznania tego miejsca za wyznacznik początku okresu kriogenicznego.

Znacznik ten, znany jako globalna sekcja i punkt stratotypu granicy (GSSP), jest czasami określany jako złoty kolec, ponieważ złoty kolec jest wbijany w skałę, aby zaznaczyć granicę.

GSSP przyciągają gości z całego świata, a w niektórych przypadkach na ich terenie utworzono muzea.

Grupa z Międzynarodowej Komisji Stratygrafii, będącej częścią Międzynarodowej Unii Nauk Geologicznych, odwiedziła Garvellachów w lipcu, aby ocenić przypadek złotego kolca na archipelagu. Obecnie na wyspy można dotrzeć wyłącznie czarterując łódź lub pływając na nie kajakiem.

W badaniu uczestniczyli naukowcy z UCL, Uniwersytetu Milano-Bicocca we Włoszech i Uniwersytetu Birkbeck w Londynie.